Республики узбекистан алмалыкский филиал ташкентского государственного технического университета имени ислама каримова кафедра «горное дело»

Рис. 3.1. Принципиальная схе­м а пылеподавления воздуш­но водяной смесью на стан­сах СБШ-250: 1- вихревой насос, 2- сжатый воздух от компрессора, 3- вентилятор «Проходка-500-2М», 4- насос, 5- бак для воды вместимостью 2,8 м³ , 6- электродвигатель.

Воздушно-водяная смесь на станках (рис. 3.1) образуется при подачи воды в поток сжатого воздуха и распыления ее на мелкие капли. В призабойном пространстве смесь создает факел из капель, которые сталкиваются с пылевыми частицами. Вихреобразование повышает вероятность сталкивания пылевых частиц с каплями воды. Смачивание и коагуляция пыли продолжаются при движении продуктов бурения по затрубному пространству. Шлам от устья удаляется воздушным потоком, создаваемым вентилятором, который устанавливается на станке в 1,1-1,5 м от скважины. Частицы, смоченные водой выпадают из потока и оседает на поверхности уступа на некотором расстоянии от скважины.

Расход воды на пылеподавление q_c (кг/м) или q_в (кг/с) может быть определен по одной из следующих формул:
q_cd²_c^._б.п(W_л–W_e)(4^.100) кгм ёки (3.1)
q_вv_б^.d²_c^._б.п(W_л–W_e)/(4^.100) кгс (3.2)


где d_c — диаметр скважины, м; _б.п^.- плотность буримых пород кг/м ; W_л —оптимальная влажность буровой мелочи с учетом сли- паемости, %; W_e —естественная влажность буримых пород, %• v_б — скорость бурения скважины, м/с.
Для повышения смачиваемости можно использовать добавки поверхностно-активных веществ ПАВ, которые снижают поверхностное натяжение воды, улучшают ее смачиваемость и диспергирование.
Так, И ГД Минчермета СССР предложил использовать водо­растворимую присадку ВНИИНП-17, которая состоит из экстракта селективной очистки трансформаторного масла с добавлением антикоррозийных, эмульсионных и поверхностно-активных веществ. Присадка в объеме 0,3—0,5% добавляется к воде и образует с ней 'Мульсию, которая вместе с воздухом в виде воздушно-эмульсион­ным смеси подается в забой скважины.
Таблица 3.1

Способ пылевыделения	Место отбора проб	Средняя концентрация пыли, Мгм^2
Без пылеподавления	На рабочей площадке/в кабине машиниста станка	192,856,2
Воздушно-водяной смесью	То же	32,4
Воздушно-эмульсионной смесью	--	1,80,8

Несмотря на высокую эффективность пылеподавления (табл. 3. I ) применение воздушно-водяной смеси имеет следующие недостатки: возможность снижения стойкости долот, ограничения по применению воды в зимнее время и возможности разрушения ‘ мы, а в некоторых случаях и всей скважины.^{: 1} время эксплуатации станков шарошечного и ударно-вращательного бурения разработано несколько десятков одно-, двух-, трех- и четырехступенчатых пылеулавливающих установок, состоящих из узла отсоса запыленного воздуха от устья скважины (укрытия), пылеулавливающих аппаратов, вентилятора и системы воздуховодов. По принципу улавливания последней ступени очистки они подршделяются на установки с гравитационными, инерционными, поглощающими и пористыми пылеуловителями. Пылеулавливающие установки применяются как при сухом, так и мокром способах пылеподавления.
Трехступепчатая пылеулавливающая установка при сухом способе пылсподаплеипя применялась на станке шарошечного бурения СБШ-200Н. В этой установке при бурении скважин буровой шлам через пылеприемник поступает в осадительную камеру размером 1х1,5х2,8 м. Воздух, очищенный от крупных частиц, проходит через парный циклом диаметром 0,45 м и рукавный тканевый фильтр площадью фильтрации 50 м². Установка оборудована вентилятором ВВД-8. При ее применении в 10 раз снижается интенсивность пылевыделения и запыленность воздуха на рабочих местах до 0,6-0,9 мг/м³. Одно из направлений совершенствования пылеулавливающих установок для буровых станков связано с применением многослой­ной ткани и обратной пульсирующей или струйной продувки.
При их применении воздушная нагрузка на ткань может быть увеличена в 3 раза и более с остаточной запыленностью воздуха на выхлопе не более 20 мг/м³ и при постоянном аэродинамическом сопротивлении системы.